硫化カルボニル

硫化カルボニル
名前
	IUPAC名硫化カルボニル ; 酸化硫化炭素
	体系的なIUPAC名チオキソメタノン
識別子
CAS番号	463-58-1 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:16573 ;
ケムスパイダー	9644 ;
ECHA 情報カード	100.006.674
EC番号	207-340-0;
ケッグ	C07331 ;
パブケム CID	10039;
ユニ	871UI0ET21 ;
国連番号	2204
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID6023949;
	インチ InChI=1S/COS/c2-1-3 キー: JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/COS/c2-1-3 キー: JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYAF;
	笑顔 O=C=S;
プロパティ
化学式	コス
モル質量	60.075グラム/モル
外観	無色のガス
臭い	硫化物のような
密度	2.51グラム/リットル
融点	−138.8 °C (−217.8 °F; 134.3 K)
沸点	−50.2 °C (−58.4 °F; 223.0 K)
臨界点( T , P )	101.85 °C (215.3 °F; 375.0 K)、58.03標準気圧 (5,879.9 kPa; 852.8 psi)
水への溶解度	0.376 g/100 mL (0 °C) ; 0.125 g/100 mL (25 °C)
溶解度	KOH、CS2 に非常に溶けやすく、アルコール、トルエンに; 溶けやすい
磁化率（χ）	−32.4 × 10 −6 cm 3 /モル
双極子モーメント	0.65D
熱化学
熱容量 ( C )	41.5 J/(モル⋅K)
標準モル; エントロピー ( S ⦵ 298 )	231.5 J/(モル⋅K)
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	−141.8 kJ/モル
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H220、H315、H319、H331、H335
注意事項	P210、P261、P264、P271、P280、P302+P352、P304+P340、P305+P351+P338、P311、P312、P321、P332+P313、P337+P313、P362、P377、P381、P403、P403+P233、P405、P410+P403、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	3 4 1
爆発限界	12～29%
安全データシート（SDS）	硫化カルボニル MSDS
関連化合物
関連化合物	二酸化炭素; 二硫化炭素; セレン化カルボニル
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

硫化カルボニルは、線状化学式O = C = Sの化合物です。これは無色の可燃性ガスで、不快な臭いがあります。^[^{本文では未検証}^{]これは、硫黄原子に}二重結合したカルボニルからなる線状分子です。硫化カルボニルは、二酸化炭素と二硫化炭素の中間であると考えられており、どちらも硫化カルボニルと等電子価です。

発生

硫化カルボニルは、大気中に自然に存在する硫黄化合物の中で最も多く、OCSは海洋、火山、深海の噴出孔から放出されるため、0.5 ± 0.05 ppbです。そのため、地球規模の硫黄循環において重要な化合物です。南極の氷床コアと氷河の上の雪に閉じ込められた空気（フィルン空気）の測定により、1640年から現在までのOCS濃度の詳細な画像が提供され、大気に対するこのガスの人為的および非人為的発生源の相対的な重要性を理解することができます。^[3]成層圏硫酸塩層に輸送された硫化カルボニルの一部は、硫酸に酸化されます。^[4]硫酸は粒子を形成し、光の散乱によりエネルギーバランスに影響を及ぼします。^[5] COSは大気中での寿命が長いため、成層圏硫酸塩の主な発生源となっていますが、火山活動による二酸化硫黄も重要です。^[5]硫化カルボニルは、陸生植物による光合成中の二酸化炭素の吸収に関連する酵素や、海水中での加水分解によっても大気から除去されます。^[6]^[7]^[8] このような損失プロセスにより、大気中のCOS分子の持続性（または寿命）は数年に制限されます。

硫化カルボニルの人為的放出源として最も大きいのは、化学中間体としての主な用途と二硫化炭素製造の副産物としての使用ですが、自動車とそのタイヤの摩耗、^{[9] 、}石炭火力発電所、コークス炉、バイオマス燃焼、魚の加工、ゴミやプラスチックの燃焼、石油製造、合成繊維、デンプン、ゴムの製造からも放出されます。^[10] 硫化カルボニルの大気中への世界平均総放出量は^{[いつ? ]}年間約300万トンと推定されており、そのうち3分の1未満が人間の活動に関連しています。^{[10]また、硫黄含有原料から生成される}合成ガスなどの多くの燃料ガス中の重要な硫黄含有不純物でもあります。^[11]

硫化カルボニルは、チーズやキャベツ科の調理済み野菜などの食品に含まれています。穀物や種子には、 0.05～0.1 mg/kg の範囲で微量の COS が自然に含まれています。

硫化カルボニルは、星間物質（星間空間の分子一覧も参照）、彗星67P ^[12]、金星の大気中で観測されており、無機的に硫化カルボニルを生成することが難しいため、生命の指標となる可能性があると考えられています。^[13]

反応と応用

硫化カルボニルはチオカルバメート系除草剤の製造中間体として使用される。^[14]

硫化カルボニルの加水分解はクロム系触媒によって促進される: ^[11]

COS + H ₂ O → CO ₂ + H ₂ S

この変換は、植物や哺乳類の炭酸脱水酵素によって溶液中で触媒されます。この化学反応により、小さな有機分子からの硫化カルボニルの放出は、ガス状のシグナル分子である硫化水素を送達するための戦略として特定されています。^[15]^[16]

この化合物はアミノ酸からペプチドの形成を触媒することがわかった。この発見はミラー・ユーリー実験の延長であり、硫化カルボニルが生命の起源に重要な役割を果たしたことを示唆している。^[17]

生態系科学では、^[18]が光合成速度を説明するためにますます使用されるようになっています。^[19]^[20]

合成

硫化カルボニルは1841年に初めて記述されましたが^{[21] 、二酸化炭素と}硫化水素の混合物として誤って特徴付けられていたようです。カール・フォン・タンは1867年に初めてこの物質を特徴付けました。これは一酸化炭素が溶融硫黄と反応して形成されます。

CO + ⁠18⁠ S ₈ → COS

この反応は 1200 K (930 °C、1700 °F) を超えると逆転します。

実験室での合成では、チオシアン酸カリウムと硫酸の反応が伴います。

KSCN + 2H ₂ SO ₄ + H ₂ O → KHSO ₄ + NH ₄ HSO ₄ + COS

生成されたガスには多量の副産物が含まれており、精製が必要である。^[22]

塩酸溶液中のイソチオシアネートの加水分解でも COS が生成されます。

毒性

1994年時点では、硫化カルボニルのヒトおよび動物に対する急性毒性に関する情報は限られていた。^[14] 高濃度（1000ppm以上）では突然の虚脱、けいれん、呼吸麻痺による死亡を引き起こす可能性がある。^[10]^[14] 局所的な刺激や嗅覚による警告がほとんどない状態での死亡例も時折報告されている。^[14] ラットの試験では、硫化カルボニルに曝露した動物の50%が死亡した。1400 ppmのCOSを90分間、または3000ppmを9分間吸入した。^[14]実験動物を対象とした限定的な研究では、低濃度（約50ppmを最大12週間）の吸入を継続しても肺や心臓に影響がないことも示唆されている。^[14]

硫化カルボニルは、臭化メチルやホスフィンに代わる燻蒸剤となる可能性がある^[23]。しかし、醸造用大麦など、穀物に残留すると消費者に受け入れられない風味が生じる場合がある。

参考文献

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さらに読む

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外部リンク

硫化カルボニルと生命の起源
燻蒸剤としての硫化カルボニル
大気中の硫化カルボニル

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